技术领域
[0001] 本发明涉及建筑工程技术领域,特别是涉及一种保温隔声楼承板及其楼板系统和生产工艺。
相关背景技术
[0002] 楼承板楼板系统作为建筑结构的重要组成部分,其性能与构造直接关系到建筑物的整体质量、使用舒适度及建造成本。传统楼承板楼板系统主要由楼承板、现浇层、浮筑保温隔声层和保护层构成。该系统以混凝土板(或成型板材)为底板,结合钢筋桁架作为受力结构,不仅作为楼板浇筑时的支撑和底模板,还通过绑扎钢筋和浇筑混凝土形成最终的楼板结构。这种设计实现了免撑(或少撑)和免模的功能,因此,在各类建筑中得到了广泛应用。
[0003] 然而,传统楼承板楼板系统在实际应用中暴露出了显著的不足。首先,该系统在保温和隔声功能方面存在明显缺陷。由于传统的楼承板本身不具备保温和隔声能力,必须在楼板混凝土浇筑完成后,再在其表面额外添加浮筑隔声层、保温层和保护层。这一额外的构造层次不仅增加了施工流程的复杂性,延长了施工工期,还导致楼板厚度增加、荷载加重,进而提高了建造成本。此外,保护层在实际使用过程中容易出现空鼓开裂等问题,影响了楼板的整体性能和使用寿命。
[0004] 其次,传统楼承板在构造上并非整间板,而是由不同规格的楼承板拼装而成。这种拼装方式必然会产生拼缝,需要后期对板缝进行增强处理。然而,即使经过增强处理,板缝仍存在开裂的风险,对楼板的整体性和耐久性构成了潜在威胁。
[0005] 针对上述问题,在发明人已知的现有技术中,具有自带保温隔声的楼承板系统,该系统通过在具有一定抗弯功能的保温复合板上加设钢筋桁架,组合成具有保温和一定隔声功能的楼承板。虽然这种构造在保温效果上取得了显著进步,但由于楼承板面板与现浇楼板之间直接浇筑,无法有效隔断撞击隔声的振动声桥,导致撞击隔声效果不佳。
[0006] 因此,如何能够提供一种楼承板系统,在保证整体性和耐久性的基础上兼顾良好的保温和隔声效果,是需要解决的技术问题。
具体实施方式
[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0022] 本发明的目的是提供一种保温隔声楼承板及其楼板系统和生产工艺,以解决现有技术存在的问题,既能够保证楼承板的整体性和耐久性,又能够降低第一混凝土层和第二混凝土层之间的振动传递,阻断楼板振动传递到面板,有效的阻断撞击声声桥,达到理想的撞击声隔声效果。
[0023] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0024] 如图1 图4所示,本发明提供一种保温隔声楼承板,包括第一骨架5、第二骨架3、保~温隔声层4以及连接件1,其中,第一骨架5用于设置在第一混凝土层6内,第二骨架3用于设置在第二混凝土层2内,通过第一骨架5和第二骨架3的设置,可以增强第一混凝土层6和第二混凝土层2的结构强度和耐久性。需要说明的是,保温隔声楼承板中可不包括第一混凝土层6,除了第一混凝土层6外的部件可以提前预制呈保温隔声楼承板,在施工时成为浇筑混凝土楼板的支撑和底模板,在保温隔声楼承板上面浇筑混凝土后形成第一混凝土层6,进而得到具有保温隔声功能的楼板系统。保温隔声层4位于第一混凝土层6和第二混凝土层2之间,在预制的保温隔声楼板中,保温隔声层4位于第二混凝土层2的顶部,并裸露有第一骨架
5,由此,在浇筑第一混凝土层6后,将第一骨架5浇筑在第一混凝土层6内部,并将保温隔声层4夹在第一混凝土层6和第二混凝土层2中间;一方面,保温隔声层4起到保温和隔声的作用,另一方面,保温隔声层4本身的柔性可压缩特征,使其本身能够被压缩或恢复形变,使得第一混凝土层6和第二混凝土层2之间具有活动裕量。连接件1包括具有相对活动裕量的第一连接部和第二连接部,第一连接部连接第一骨架5,第二连接部连接第二骨架3,从而,第一骨架5与第二骨架3之间可通过连接件1的连接,在保持连接不脱离的基础上具有一定的活动裕量。
[0025] 本发明利用连接件1将第一骨架5和第二骨架3分隔在保温隔声层4的两侧,浇筑第一混凝土层6或第二混凝土层2后形成整体楼承板,同时,利用连接件1本身的可活动性,使得第一混凝土层6和第二混凝土层2能够具有活动裕量,既能够保证楼承板的整体性和耐久性,又能够降低第一混凝土层6和第二混凝土层2之间的振动传递,阻断楼板振动传递到面板,有效的阻断撞击声声桥,达到理想的撞击声隔声效果。
[0026] 在一实施方式中,第一混凝土层6用于设置在保温隔声层4的顶部,第二混凝土层2位于保温隔声层4的底部,第二混凝土层2与保温隔声层4作为楼承板应用,而第一混凝土层6可在施工时进行现场浇筑。第一骨架5采用钢筋桁架,第二骨架3采用增强网。施工完成后,除了第一混凝土层6和第二混凝土层2位于保温隔声层4的两侧外,钢筋桁架和增强网也可以分别位于保温隔声层4的两侧。
[0027] 连接件1的单位面积数量是由整间细石混凝土层单位面积质量和楼板系统的支撑状况、施工荷载和现浇混凝土质量确定。保温隔声层4厚度由楼板保温性能要求和撞击隔声指标通过理论计算确定。以常用规格(楼承板面板(即细石混凝土层、第二混凝土层2,下同)厚度20mm,保温隔声层4厚度20mm,现浇混凝土层(即第一混凝土层6,下同)厚度120mm)为例进行计算。单个连接件1的挂载能力为2kN(200kg),计算中为保证其安全,取值为1kN。以整间细石混凝土层厚度2cm(0.5kN),保温隔声层4厚度2cm(0.01kN),现浇混凝土层厚度12cm2 2
(3.0kN),施工荷载3kN/m为例,楼板总荷载为:6.51kN/m ,每平米需要连接件1的数量为7个。
[0028] 在一实施方式中,连接件1包括成型组件11和连接杆12,成型组件11和连接杆12均可以采用金属材料,以具有较高的强度和稳定性。成型组件11连接增强网,连接时主要采用卡接连接,也可以采用焊接、绑扎等方式连接;连接杆12连接钢筋桁架,连接时主要采用焊接连接,也可以采用绑扎、卡接等方式连接。成型组件11设置有活动腔113和连通活动腔113的通孔,通孔的孔径小于活动腔113的内径,通孔和活动腔113形成T型结构,用于限定连接杆12向远离成型组件11的方向脱离。连接杆12包括杆体121以及与杆体121连接的限位部122,限位部122的直径大于杆体121的直径,限位部122能够卡放在活动腔113内。杆体121可与钢筋桁架的下弦通过卡扣或者焊接的形式进行连接,以将钢筋桁架与连接件1相连接。在安装连接杆12和成型组件11时,在活动腔113远离通孔的方向(后文所记载的开口)插入杆体121,杆体121贯穿通孔,限位部122则位于活动腔113内部,限位部122在活动腔113内具有一定的活动裕量,且能够限定最大裕量,避免连接杆12脱出。
[0029] 在一实施方式中,成型组件11包括卡接部111和导管部112,卡接部111具有卡接增强网的卡槽,例如卡槽为圆环形/方形,可以卡放在增强网的圆孔/方孔中。导管部112具有连通成型组件11的通孔的管孔,连接杆12的杆体121贯穿管孔,利用管孔可以保持连接杆12的竖直状态,使得杆体121在管孔内竖向移动。
[0030] 在一实施方式中,还包括弹性塞13,成型组件11远离通孔的一端设置有供限位部122进入的开口,弹性塞13用于封堵开口,以避免后期浇筑时可能导致的混凝土进入活动腔
113和导管部112的管孔内,防止连接杆12从导管部112内滑出,在连接杆12受到振动时能压缩弹性塞13并在导管部112内移动,保证连接杆12在导管部112内具有一定的活动裕量。
[0031] 在一实施方式中,增强网包括焊接钢筋网、编织钢筋网、耐碱玻纤网格布、玄武岩纤维网中的一种或两种以上的组合。
[0032] 在一实施方式中,增强网可以由钢筋横纵交错布置形成,钢筋直径为1mm 10mm,网~孔(或钢筋间距)为10mm 200mm;优选钢筋直径为1mm 4mm,网孔(或钢筋间距)为20mm 50mm。
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[0033] 在一实施方式中,细石混凝土层中还设置有增强纤维,增强纤维包括钢纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维、耐碱玻璃纤维、莫来石纤维中的一种或两种以上组合。
[0034] 在一实施方式中,细石混凝土层的厚度为6mm 100mm;优选为12mm 20mm。~ ~
[0035] 在一实施方式中,保温隔声层4的厚度为6 150mm;优选为6mm‑75mm;进一步优选为~20mm 50mm。
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[0036] 在一实施方式中,保温隔声层4包括发泡橡塑材料、交联聚乙烯、聚氨酯海绵、三聚氰胺海绵、玻璃纤维棉、膨胀聚苯板、挤塑聚苯板其中一种或两种以上组合。保温隔声层4优选聚氨酯海绵和三聚氰胺海绵,更优选采用压缩后的聚氨酯海绵,压缩率为10% 60%。~
[0037] 在一实施方式中,保温隔声层4由交联聚乙烯、聚乙烯、柔性聚氨酯、橡塑等制作而成的若干保温板组成,保温隔声层4的厚度为6mm 150mm,保温隔声层4由1层 5层的保温板~ ~组成,根据撞击隔声要求确定。本实施例中,保温隔声层4可压缩0 60%;优选为20% 30%。
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[0038] 以聚氨酯海绵为保温隔声层4,第二混凝土层2(楼承板面板)厚度20mm,保温隔声层4厚度20mm,第一混凝土层6(现浇混凝土层)厚度120mm为例,理论计算楼板系统的保温性能见表1所示:表1 楼板保温性能计算表
[0039] 撞击隔声性能确定,参照车世光主编的《建筑声学设计手册》(1991年1月出版),楼板撞击隔声改善量计算公式为:
[0040] 其中,f0为面层与垫层组成的弹性系统的固有频率,单位Hz;f为撞击隔声频率,单位Hz;
2
E为垫层材料的弹性模量,单位kg/m;
d为垫层材料的厚度,单位m;
2
m为面层材料的面密度,单位kg/m。
[0041] 查相关资料可得:现浇混凝土的容重为2500kg/m3,12cm的面密度为300kg/m2,经过测试,聚氨酯海绵保温隔声层4的弹性模量为0.6MPa 1MPa;通过上面的公式,可以计算出第~一混凝土层6厚度120mm,第二混凝土层2厚度20mm,采用聚氨酯海绵的保温隔声层4不同厚度的撞击声改善量见表2所示:
表2 楼板撞击声隔声改善量计算表
[0042] 由表2可知,保温隔声层4的厚度越厚,撞击声隔声改善平均值越大,即隔声效果越好。
[0043] 通过试验测试,压缩聚氨酯海绵对撞击隔声的改善见表3所示:表3 不同比例的压缩率对撞击声隔声效果表
[0044] 由表3可知,不同压缩比率对撞击声隔声改善效果有所区别,在压缩比率为10%~50%时最佳。
[0045] 根据前文的记载,本发明保温隔声楼承板相对于现有技术能够实现如下技术效果:(1)本发明的的连接件1具有一定的活动裕量,能够使杆体121在导管部112内上下伸缩移动,阻断第一混凝土层6和第二混凝土层2之间的振动传递,有效的阻断撞击声声桥,达到理想的撞击声隔声效果;在相同情况下,较传统钢筋桁架楼承板楼板系统可以降低撞击声隔声量10dB以上,且撞击声隔声量可以通过保温隔声层4厚度和压缩量调整,能实现相关标准对撞击声隔声量的要求。
[0046] (2)本发明的楼承板具有保温隔声功能,实现免撑免模,能够减少楼板构造层次,减少施工程序和施工周期,减少建造成本;楼板系统厚度更薄,在满足相关标准要求的情况下,楼板厚度可以减少3cm 8cm;每平米减少荷载100kg以上,解决了传统楼板空鼓开裂的质~量缺陷;通过降低楼板厚度,减轻了建筑荷载,楼承板的重量较轻,只有传统叠合板的1/6~
1/3;强度高,其立体钢筋网架结构的抗弯荷载较叠合板更高。
[0047] (3)本发明的楼承板便于制成整间板,解决了板缝和后浇带问题及整间板吊装和运输问题;采用整间板模式,取消了楼承板拼缝,减少了拼缝处理工序,消除了面板开裂风险,提高了建筑整体性和美观性;生产成本低,单位面积,其生产成本仅为叠合板的1/3 1/~2。
[0048] (4)本发明通过压缩保温隔声层4,使其产生一定的压应力,改善保温隔声层4的撞击声隔声效果。
[0049] (5)本发明的的保温和隔声可在工厂集成,大量减少现场作业量,具有节能减排效果和作用。
[0050] 如图4所示,本发明还提供一种楼板系统,包括如前文记载的保温隔声楼承板,保温隔声层4的顶面浇筑混凝土后形成现浇混凝土层,现浇混凝土层作为第一混凝土层6,第二混凝土层2采用细石混凝土层。本发明的楼板系统能够解决现有技术中楼承板楼板系统的撞击隔声效果不佳的技术问题,同时也解决楼承板楼板系统保温构造层次复杂,施工程序多,板缝易漏浆开裂等问题。
[0051] 如图4所示,本发明还提供一种保温隔声楼承板生产工艺,应用如前文记载的保温隔声楼承板,包括以下内容:S1、将连接件1与增强网卡扣连接;
S2、将增强网至于模台上,并将增强网与模台表面隔离,在模台上均匀浇筑细石混凝土,细石混凝土顶面覆盖成型组件11,成型组件11可完全位于细石混凝土层内部,或成型组件11的卡接部111的表面与细石混凝土层的表面平齐;
S3、细石混凝土未完全固化成型前,在其表面平铺保温隔声层4,连接件1的连接杆
12穿透保温隔声层4;
S4、在保温隔声层4表面焊接钢筋桁架,使得连接杆12的杆体121与钢筋桁架连接,在垂直钢筋桁架方向焊接横向钢筋,将多个钢筋桁架连接为一个整体;
S5、细石混凝土强度达标和钢筋桁架焊接牢固后,脱模,完成保温隔声楼承板的制作。
[0052] 如图4所示,本发明还提供一种保温隔声楼承板生产工艺,应用如前文记载的保温隔声楼承板,包括以下内容:S1、将连接件1与增强网卡扣连接;
S2、将连接件1穿过保温隔声层4后与钢筋桁架相连接,形成立体钢筋网架结构;
S3、将细石混凝土均匀的摊铺在模台上;
S4、将立体钢筋网架结构的增强网一侧放置在细石混凝土面上,振动模台,让增强网均匀的没入细石混凝土内;
S5、养护细石混凝土形成强度,完成保温隔声楼承板的制作。
[0053] 本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。